1.一種基于擴(kuò)散波的近地表氣體泄漏快速定位方法,其特征在于:按如下步驟實(shí)現(xiàn):
1)通過模擬可以驗(yàn)證以下規(guī)律,擴(kuò)散波的三個(gè)時(shí)間參數(shù)初始時(shí)間t0、穩(wěn)定時(shí)間ts、增長時(shí)間Δt隨著順風(fēng)距離的增加而線性增加,而在側(cè)風(fēng)和垂直方向上基本不變,并以此規(guī)律為前提;
2)由上述規(guī)律,提出兩點(diǎn)定位方法:利用在沿泄漏源順風(fēng)方向兩個(gè)位置X1、X2處監(jiān)測到的擴(kuò)散波變化,進(jìn)行快速定位,其定位估計(jì)值包括監(jiān)測點(diǎn)1處距離泄漏源的初始距離估計(jì)值X01*和偏差距離S兩部分,監(jiān)測點(diǎn)1距離泄漏源的距離
為了減小定位誤差,準(zhǔn)確定位,提出三點(diǎn)定位方法:利用在沿泄漏源順風(fēng)方向隨機(jī)三個(gè)位置X1、X2、X3監(jiān)測到的擴(kuò)散波變化,從監(jiān)測點(diǎn)X1處到泄漏源X0之間的距離由公式:得到。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于擴(kuò)散波的近地表氣體泄漏快速定位方法,其特征在于:所述增長時(shí)間Δt,是擴(kuò)散波穩(wěn)定時(shí)間ts與初始時(shí)間t0的差值,Δt=ts-t0,其與順風(fēng)距離X的關(guān)系可以表達(dá)為:
Δt=kX+b或
X=KΔt+B
其中,參數(shù)k或者K是線形系數(shù),而b或B為剩余變量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于擴(kuò)散波的近地表氣體泄漏快速定位方法,其特征在于:所述兩點(diǎn)監(jiān)測定位方法中的泄漏源初始距離估計(jì)X01*,是利用兩個(gè)監(jiān)測點(diǎn)之間的順風(fēng)距離L12、兩個(gè)監(jiān)測點(diǎn)處分別監(jiān)測到的增長時(shí)間Δt1,Δt2計(jì)算得到的,其計(jì)算公式為:
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于擴(kuò)散波的近地表氣體泄漏快速定位方法,其特征在于:所述兩點(diǎn)監(jiān)測定位方法中的偏差距離S,與兩監(jiān)測點(diǎn)處順風(fēng)距離L12,泄漏位置處擴(kuò)散波的增長時(shí)間Δt0,監(jiān)測點(diǎn)1以及監(jiān)測點(diǎn)2處的增長時(shí)間Δt1,Δt2相關(guān),表達(dá)關(guān)系為:
偏差距離S的物理解釋為偏離距離是在Δt0=0假設(shè)下和真實(shí)條件下的距離差別,該值通常為負(fù)值,主要依賴于地形特征和大氣條件,在常見的風(fēng)速范圍下(5m/s~8m/s),偏離距離S基本保持穩(wěn)定,且當(dāng)粗糙高度z0遠(yuǎn)小于監(jiān)測高度h的時(shí)候(z0/h≤0.5),S的絕對(duì)值隨著粗糙高度的增高而近似線性增大,在特定的地形環(huán)境和大氣環(huán)境下,偏差距離S為一穩(wěn)定值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于擴(kuò)散波的近地表氣體泄漏快速定位方法,其特征在于:所述的三點(diǎn)監(jiān)測定位方法公式其中X12*是由點(diǎn)X1和X2處的擴(kuò)散波估計(jì)得到的泄漏源離監(jiān)測點(diǎn)1的初始估計(jì)距離;X13*是由X1和X3處的擴(kuò)散波得到的泄漏源離監(jiān)測點(diǎn)1的初始估計(jì)距離;X32*是由X2和X3處的擴(kuò)散波得到的泄漏源離監(jiān)測點(diǎn)3的初始估計(jì)距離;L31是監(jiān)測點(diǎn)3到監(jiān)測點(diǎn)1之間的順風(fēng)方向相對(duì)距離。